54. Физико-механические свойства почвы

К физико-механическим свойствам почвы относят: пластичность, связность, твердость, удельное сопротивление при обработке, липкость, набухание, усадку. Пластичность, связность, твердость и удельное сопротивление при обработке проявляются под влиянием внешних воздействий и характеризуют способность почвы оказывать им сопротивление. Набухание, усадка, липкость обнаруживаются при отсутствии действия внешних сил. Они присущи только влажной почве, а их проявление характеризует почву как высокодисперсную систему.

П л а с т и ч н о с т ь — способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних сил без нарушения сплошности (без разрывов и трещин) и сохранять приданную форму после их устранения. Проявляется пластичность в определенном интервале увлажнения, от которого зависит консистенция почвы — степень подвижности почвенных частиц под влиянием внешних механических воздействий при различной влажности почвы.

Различают следующие виды консистенции: твёрдая, полутвёрдая, вязкопластичная, липкопластичная, вязкотекучая, жидкотекучая.

Условными характеристиками консистенции почвы являются константы пластичности (константы Аттерберга): предел текучести и предел раскатывания.

Верхний предел пластичности, или предел текучести, — весовая влажность почвы, при которой стандартный металлический конус под действием собственной массы (76 г) погружается в почвенный образец на глубину 10 см.

Нижний предел пластичности, или предел раскатывания, — граница между полутвердым и пластичным состоянием почвы, т. е. весовая влажность, при которой образец почвы можно раскатать в шнур диаметром З мм без образования в нем разрывов и трещин.

Число пластичности разность между числовыми выражениями верхнего и нижнего пределов пластичности. Характеризует диапазон влажности, в котором проявляются пластичные свойства почвы.

С в я з н о с т ь — способность почвы противостоять внешнему усилию, направленному на разъединение механических элементов. Выражается в кг/см². Это свойство обусловлено силами сцепления между почвенными частицами, возникающими в результате их непосредственного взаимодействия или при помощи промежуточных веществ (клеев, цементов и т. д.). Связность почвы зависит от гранулометрического и минералогического составов, структурного состояния, влажности и гумусированности.

Т в ё р д о с т ь — свойство почвы в естественном состоянии оказывать сопротивление сдавливающему и расклинивающему воздействию. Выражается в кг/см².

У д е л ь н о е с о п р о т и в л е н и е – тяговое усилие, затрачиваемое на подрезание и оборот 1 см² поперечного сечения пласта почвы при обработке. Выражается в кг/см². Тяговое усилие при вспашке затрачивается на преодоление трения почвы о металл, на деформацию почвы — растяжение, сжатие, сдвиг, кручение и отбрасывание пласта в сторону.

Л и п к о с т ь — способность влажной почвы прилипать к другим телам. Количественно липкость почвы характеризуется усилием, необходимым для отрыва металлической пластинки от влажной почвы, и выражается в г/см². Это свойство проявляется в том случае, когда силы сцепления между почвенными частицами становятся меньше, чем между почвой и предметами, соприкасающимися с ней.

Н а б у х а н и е — увеличение объема почвы при увлажнении. Выражается в процентах от исходного объема. В основе набухания лежат сорбция молекул воды почвенными частицами.